Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 9, № 3 (2022)
Статьи
Элементы искусственного интеллекта для задачи определения положения автотранспортного средства на изображении
Аннотация
Статья посвящена решению задачи определения границ автотранспортного средства на изображении, как промежуточного этапа для решения других, более локальных задач, связанных с идентификацией автотранспорта на изображении или в видео потоке. В статье подробно рассматриваются существующие методы и подходы к решению задач компьютерного зрения, в том числе современные архитектуры нейронных сетей. В качестве основной модели была выбрана сверточная нейронная сеть Tiny-YOLO-InceptionResNet, которая была модифицирована в процессе проведения исследования. Архитектура полученной нейронной сети приведена в данной работе. Перед обучением нейронной сети производилась работа по подготовке и предобработке набора данных, которая позволила более рационально использовать вычислительные ресурсы во время обучения. В результате проведенного исследования была разработана модель нахождения границ автотранспортного средства на изображении, точность которой равна 88%.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):9-18
9-18
Алгоритм идентификации лиц и преступных действий
Аннотация
В настоящее существует ряд неразрешенных проблем в идентификации образов. Если у человека будет что-нибудь на лице, например маска или очки, или в какой-нибудь момент часть лица будет прикрыта одеждой, волосами или предметом, то система видеонаблюдения может потерять человека из виду. Идентификация значительно ухудшается, и распознавание человека происходит только спустя некоторое время. Целью данной работы является совершенствование существующих методов распознавания. В работе предлагается алгоритм, который основан на мультикаскадном методе и методе детектировании объектов. Данный алгоритм способен определять человека по действиям преступного характера и по лицу за счет выделения некоторых частей лица в виде квадратов и прямоугольников при помощи библиотеки компьютерного зрения. В результате тестирования алгоритм показал высокую точность определения с использованием видеускорителя объемом 16 ГБ видеопамяти.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):19-31
19-31
Моделирование оптической проводимости сетейс полной бинарной кодировкой
Аннотация
Оптическая проводимость - наиболее важная характеристика графов. Она является частным случаем непрерывных квантовых блужданий на графе и зависит как от структуры графа, так и от характеристик волноводов, которые являются его ребрами. Мы исследовали проводимость оптических сетей, вершины которых имеют бинарную кодировку в зависимости от толщин и длин волноводов. Установлено, что проводимость падает до нуля с ростом размера графа при разных распределениях характеристик волноводов, что контрастирует со случайными блужданиями на прямой, где такого эффекта не возникает. Этот эффект имеет чисто интерференционную природу и проявляется именно для графов, кодировка которых содержит все бинарные наборы. Установлены также более тонкие зависимости проводимости от характеристик волноводов. Данный результат может быть полезен при выборе структуры оптических нано-устройств больших размеров, например, для оптических квантовых компьютеров.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):32-36
32-36
Применение систем компьютерной математики при решении задач контактной геометрии
Аннотация
Задача. Развитие исследований в области контактной геометрии невозможно без применения систем компьютерной математики. Проведение вычислительного эксперимента позволяет получить не только численные результаты, аналитические выражения, но и выделить верное и перспективное направление в получении теоретических результатов. Цель работы: рассмотреть применение систем компьютерной математики к решению задач контактной геометрии. Достижение поставленных целей в работе осуществляется на основе комплексного использования методов компьютерной алгебры, математического моделирования, теории дифференциальной геометрии и тензорного анализа. Выводы. В данной работе представлены схемы исследований контактных групп Ли произвольной нечетной размерности. Разработаны алгоритм и комплекс программ в системе компьютерной математики Maxima для моделирования доказательства существования сасакиевых структур. Практическое значение. Данный алгоритм может быть использован для исследования контактных структур на однородных пространствах. Предложенные схемы представляет научно-практический интерес для специалистов в области дифференциальной геометрии и методов ее применений, а также для решения задач разработки квантовых вычислительных устройств.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):37-44
37-44
Разработка кремниевых детекторов и электронных блоков для радиометра альфа-, бетаи гамма-излучения
Аннотация
Спектрометрия ядерного излучения с помощью полупроводниковых детекторов (ППД) зародилась в начале 1960-х гг. Из всех задач спектрометрии ядерного излучения наиболее актуальным является создание специализированных приборов для научных исследований и экспериментов. С совершенствованием технологии изготовления ППД, появляются новые возможности улучшения эксплуатационных параметров ППД, расширяется круг решаемых с их помощью задач. В статье приводится описание специальной технологии изготовления кремниевого детектора с большой чувствительной областью и рабочим объемом, а также радиометров на их основе. Разработанная технология изготовления детекторов, обеспечивает минимальную толщину «входных» и «выходных» окон, что важно для измерения низкоэнергетических частиц и позволяет проводить измерения в 2π-геометрии. В мировой практике такие детекторы используются мало. В работе представлена структура и блок-схема разработанного радиометрического устройства на основе детекторов больших размеров для экспрессного измерения низкоинтенсивного излучения радиоактивных элементов. Детекторы разрабатываются с учетом планируемых физических экспериментов и изготавливаются под определенные типы радиометров для выполнения конкретной задачи. Разработанное устройство предназначено для измерения объемной активности альфа излучения радона и активности бета- и гамма-излучений естественных изотопов (238U, 234U, 232Th, 226Ra, 222Rn, 218Po, 214Bi и т.д.) в различных средах. Прибор мобильный, компактный и безопасный, и может использоваться как в полевых условиях, так и стационарно. В статье представлены результаты исследования активностей альфа-, бета- и гамма-излучений почвенного воздуха из скважины глубиной 1,5 м на территории одной из предгорных районов республики. Измерения проводятся в режиме реального времени, онлайн и данные отображаются на мониторе компьютера.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):45-52
45-52
Результаты применения функциональной керамики в составе шлаковой системы Fe3O4-CaO2-TiO2 для покрытий сварочных электродов
Аннотация
В настоящей статье приведены результаты исследований по изучению влияния введения в состав покрытий сварочных электродов оксидной системы Fe3O4-CaO2-TiO2, наноструктурированной функциональной керамики (НФК), выделяющей газовые фазы, при температуре 1250 °С и выше, а также сравнительные результаты прокалки электродов по стандартной технологии в электрических печах и в печах с использованием излучения НФК на сварочно-технологические свойства сварочных электродов. По результатам исследований выявлено, что совместное влияние добавок наноструктурированной функциональной керамики ZKHM в шихту электродных покрытий и прокалки сварочных электродов методом с использованием импульсного излучения ИK благоприятно влияют на такие сварочно-технолгические свойства сварочных электродов, как разрывную длину дуги Lрдд и формирование наплавленной точки øсв.т. Также установлено положительное влияние наноструктурированной функциональной керамики ZKHM на коэффициент потерь на угар и разбрызгивание ψ, независимо от методов термообработки сварочных электродов, величина которого снижается в 2 раза.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):53-59
53-59
Разработка метода получения керамических нанокомпозитов с использованием элементов золь-гель-технологии для создания вкраплений аморфных фаз с составом, аналогичным целевой кристаллической керамической матрице
Аннотация
Разработан метод получения керамических нанокомпозитов с использованием элементов золь-гель технологии для создания вкраплений аморфных фаз с составом, аналогичным целевой кристаллической керамической матрице, синтезированной на солнечной печи. Показано, при активации полученного материала импульсами, генерируемыми функциональной керамикой, свойства данного материала приближаются к свойствам прототипа. Использование данной разработки может привести к возможности производства пленочно-керамического композита в промышленных объемах и с низкой себестоимостью.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):60-67
60-67
Магнитные свойства хиральных медных нанотрубок
Аннотация
Методом линеаризованных присоединенных цилиндрических волн рассчитаны электронные зонные структуры хиральных медных нанотрубок. Определено количество каналов баллистического транспорта и значения магнитного поля, возникающего в хиральных трубках при прохождении через них постоянного электрического тока. Результаты показали, что хиральные нанотрубки из меди являются перспективными материалами для создания наносоленоидов с заданными свойствами.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):68-72
68-72
Моделирование агрегации наночастиц диоксидов церия и циркония
Аннотация
Проведено исследование агрегативной устойчивости системы CeO2-ZrO2 в различных диапазонах рН среды. Для создания математической модели устойчивости агрегатов была взята обобщенная теория ДЛФО. Определены параметры структурной составляющей потенциальной энергии взаимодействия частиц с помощью принципа минимума производства энтропии. Определены предельные размеры частиц агрегативно устойчивой системы.
Computational nanotechnology. 2022;9(3):73-79
73-79